production casing design

30
i PROPOSAL KERJA PRAKTIK PRODUCTION CASING DESIGN SUMUR-X LAPANGAN-Y CHEVRON GEOTHERMAL SALAK LTD OLEH : SUTIKNO ALAMSYAH NIM : 111201215 PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2014

Upload: petroleum-engineering-akamigas-balongan

Post on 30-Jun-2015

332 views

Category:

Engineering


12 download

DESCRIPTION

Rencana Pengajuan KP di Chevron Geothermal Salak (CGS)

TRANSCRIPT

Page 1: Production casing design

i

PROPOSAL KERJA PRAKTIK

PRODUCTION CASING DESIGN

SUMUR-X LAPANGAN-Y

CHEVRON GEOTHERMAL SALAK LTD

OLEH :

SUTIKNO ALAMSYAH

NIM : 111201215

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN

INDRAMAYU

2014

Page 2: Production casing design

ii

Production Casing Design Geothermal 2014

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Sutikno Alamsyah

Nama Panggilan : Tikno

Tempat, Tanggal Lahir : Bogor, 11 September 1993

NIK : 3201171109930001

Alamat : Jalan Kh. Abdul Hamid Pasar Senen. RT/RW

001/001. Kelurahan Ciasihan.Kecamatan

Pamijahan. Kabupaten Bogor (14340). Jawa Barat

Agama : Islam

Umur : 21 Tahun

Golongan Darah : O

Jenis Kelamin : Laki-laki

Pekerjaan : Mahasiswa

Status : Belum Menikah

Telpon (Hp) : +62856 9248 2550

e-mail : [email protected]

Page 3: Production casing design

iii

Production Casing Design Geothermal 2014

Latar Belakang Pendidikan

Formal :

1. D III Teknik Perminyakan Akamigas Balongan : 20012 – Sekarang

2. SMA Negeri 1 Leuwiliang : 2009 - 2012

3. SMP Negeri 1 Pamijahan : 2006 - 2009

4. SD Negeri Ciasmara 02 : 2000 - 2006

*Saya adalah mahasiswa tingkat atas Program Studi Teknik Perminyakan

Akademi Minyak dan Gas Balongan Indramayu, Jawa Barat. Sekarang saya

menempuh semester V dengan IPK sekarang yaitu 3,62.

Non Formal :

1. Bimbel Umum "Garuda Madya College" : 2002

2. Kursus Bahasa Inggris "Garuda Madya College" : 2002

3. Kursus Komputer "Garuda Madya College" : 2007

Keorganisasian :

1. Mentri Departemen Olahraga dan Kesenian (Badan Eksekutif Mahasiswa)

Periode BEM 2014

2. Ketua Geothermal Study Club of Balongan selaku Unit Kegiatan

Mahsiswa (UKM) 2014

3. Asisten Praktikum Fisika Dasar I & II Periode 2014

4. Lead Guitar dalam Unit Kegiatan Mahasiswa seksi Kesenian 2014

Page 4: Production casing design

iv

Production Casing Design Geothermal 2014

Pengalaman Lomba :

1. Juara I dalam Tim Smart Competition Akamigas Balongan yang diadakan

oleh IATMI SM-Balongan 2014

2. Juara III selaku Band Eksternal di SMAN I Sindang Indramayu 2014

3. Juara II Festival Science SMA N 1 leuwiliang dengan mata lomba Fisika

Kreatif (Fiktif) 2010

4. Peserta SMANELL Chemistry of Olimpiade (SchO) 2010

5. Peserta Olimpiade Fisika SMA Kabupaten Bogor 2010

6. Juara Kelas Terbaik dalam tingkat Sekolah Dasar 2006

7. Peserta Cerdas Cermat tingkat Sekolah Dasar 2005

8. Juara I lomba tingkat 2 Kuartir Ranting gerakan Pramuka Pamijahan 2005

9. Juara I lomba Pidato Peringatan Isra Mi’raj tingkat Sekolah Dasar 2003

Pengalaman Keorganisasian :

1. Ketua Pelaksana Akamigas Futsal Tournament 4th se-wilayah III (Cirebon,

Kuningan dan Majalengka) 2014

2. Penanggung jawab kegiatan praktikum dalam pengolahan data selaku

Asisten Praktikum Fisika Dasar I & II 2014

3. Ketua Pelaksana dalam Kegiatan Malam Keakraban (MAKRAB)

Akamigas Balongan Indramayu 2013

4. Humas dalam kegiatan Character and Personality Building Akamigas

Balongan indramayu 2013

5. Sie Dokumntasi JogBarDir Akamigas Balongan Indramayu 2013

6. Sie Publikasi dalam Kegiatan Isra Mi’raj di Akamigas Balongan Indramayu

2013

Page 5: Production casing design

v

Production Casing Design Geothermal 2014

Pengalaman Praktikum :

1. Praktikum Fisika Dasar I, dimulai tanggal 1 Desember sampai dengan

tanggal 13 Desember 2012 dan telah lulus dengan niali B

2. Praktikum Kimia Dasar I, dimulai tanggal 2 Desember sampai dengan

tanggal 10 Desember 2012 dan telah lulus dengan niali B

3. Praktikum Geologi Dasar , dimulai tanggal 15 Januari sampai dengan

tanggal 18 Januari 2013 dan telah lulus dengan niali B

4. Praktikum Fisika Dasar II, dimulai tanggal 3 Maret sampai dengan tanggal

11 Maret 2013 dan telah lulus dengan niali B

5. Praktikum Kimia Dasar II, dimulai tanggal 6 Maret sampai dengan tanggal

15 Maret 2013 dan telah lulus dengan niali B

6. Praktikum Analisa Lumpur Pemboran, dimulai tanggal 20 April sampai

dengan tanggal 27 April 2013 dan telah lulus dengan niali B

7. Praktikum Analisa Fluida Reservoir, dimulai tanggal 23 April sampai

dengan tanggal 30 April 2013 dan telah lulus dengan niali B

8. Praktikum Penilaian Formasi, dimulai tanggal 1 Mei sampai dengan

tanggal 20 Mei 2013 dan telah lulus dengan niali B

Kunjungan dan Study Tour

1. Laporan kunjungan Taman Mini Indosesia Indah : Museum Minyak dan

Gas, listrik dan museum IPTEK jakarta pada tanggal 2 juli 2013

2. Pengenalan dan pengetahuan proses terbentuknya Minyak dan gas di

Museum Geologi Bandung pada tanggal 3 juli 2013

3. Study Tour ke Pusdiklat Migas Cepu & Wonocolo pada tanggal 18 sampai

22 Agustus 2014

Page 6: Production casing design

vi

Production Casing Design Geothermal 2014

Pendidikan dan Pelatihan

1. Pelatihan : "Character and Personality Building"

Tanggal : 19 September 20012

Tempat : Akamigas Balongan Indramayu

2. Pelatihan : "Latihan Dasar Kepemimpinan Mahasiswa”

Tanggal : 02 Nopember 2012

Tempat : Akamigas Balongan Indramayu

3. Pelatihan : “The Role of Women in Supporting National Energy

Sustainability”

Tanggal : 22 Desember 2012

Tempat : UPN “Veteran” Yogyakarta

4. Pelatihan : Stadium General "Directonal Drilling"

Tanggal : 23 Desember 2012

Tempat : Akamigas Balongan Indramayu

5. Pelatihan : "State And Condition Of Hydrocarbons Exploration In

Eastern Indonesia"

Tanggal : 24 Desember 2012

Tempat : Universitas Padjajaran, Jatinangor-Bandung

6. Pelatihan : “Welltesting Operator”

Tanggal : 17 Oktober 2013

Tempat : Akamigas Balongan Indramayu

Page 7: Production casing design

vii

Production Casing Design Geothermal 2014

7. Pelatihan : “Rising Deepwater Offshore Oild and Gas Field

Develoment”

Tanggal : 21 Desember 2013

Tempat : UPN “Veteran” Jogjakarta Plaza Hotel

Kompetensi

1. Teknik Perminyakan dan Geothermal Energy

2. Kemampuan Manajerial dan Organisasi : Mengelola dengan

kepemimpinan yang kuat, belajar dari pengalaman dengan analisis

interpersonal

3. Kemahiran Komputer : Windows (7 & 8), Desain grafis (Adobe Photoshop,

CorelDRAW, PhotoScape, Picasa & Paint), Microsoft Office (Word, Excel,

PowerPoint & Outlook), Edditing Video (Movie Maker), Prezi, Adobe

Reader dan Microsoft Visual

Demikian data riwayat hidup yang telah saya buat merupakan data yang

sebenar-benarnya dan tidak ada rekayasa. Apapun beberapa kekurangan data

dapat dibuktikan secara visual ataupun dengan autentik. Terimakasih

Hormat Saya,

SUTIKNO ALAMSYAH

111201215

Page 8: Production casing design

viii

Production Casing Design Geothermal 2014

LEMBAR PENGESAHAN

Nama : Sutikno Alamsyah

NIM : 111201215

Program Studi : Teknik Perminyakan

Judul Kerja Praktik : Production Casing Design

Sumur-X Lapangan-Y

Chevron Geothermal Salak Ltd

Proposal Ini Telah Disetujui dan Disahkan oleh

Dosen Pembimbing Kerja Praktik

Indramayu, Juli 2014

PEMBIMBING

DWI ARIFIYANTO, ST

Page 9: Production casing design

ix

Production Casing Design Geothermal 2014

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan proposal Kerja Praktik (KP) ini dengan baik. Proposal ini diajukan

untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah.

Perwujudan proposal ini adalah berkat bantuan dari berbagai pihak

sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Oleh karena itu, pada kesempatan kali

ini perkenankanlah penulis untuk mengucapkan terima kasih kepada :

1. Orang Tuaku yang selalu saya cintai dan tak pernah lelah membimbingku.

2. Ibu Hj.Hanifah Handayani, M.T, selaku Ketua Yayasan Bina Islami dan

Akamigas Balongan, Indramayu.

3. Bapak Drs.H.Nahdudin Islamy, M.Si, selaku Direktur Akamigas Balongan,

Indramayu.

4. Bapak Dwi Arifiyanto, S.T, selaku dosen pembimbing Kerja Praktik.

5. Rekan-rekan Akamigas Balongan, Indramayu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak terdapat

kekurangan baik dilihat dari segi menyajikan data maupun penulisannya. Kritik

dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi penulisan

selanjutnya yang lebih baik.

Indramayu, Juli 2014

Pemohon

Page 10: Production casing design

x

Production Casing Design Geothermal 2014

DAFTAR ISI SEMENTARA

Halaman

COVER ........................................................................................................... i

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ........................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................... ix

DAFTAR ISI SEMENTARA .......................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Tujuan .................................................................................................... 1

1.2.1 Umum .......................................................................................... 1

1.2.2 Khusus ........................................................................................ 2

1.3 Manfaat ................................................................................................. 2

1.3.1 Untuk Mahasiswa ........................................................................ 2

1.3.2 Untuk Akamigas Balongan ........................................................... 2

1.3.3 Untuk Perusahaan ....................................................................... 3

1.4 Ruang Lingkup ....................................................................................... 3

BAB II TEORI DASAR ................................................................................... 5

2.1 Thermal Stress ....................................................................................... 6

2.2 Perhitungan Thermally Induced Axial Stress .......................................... 7

2.3 Desain Plastic Deformation .................................................................... 9

2.4 Pertimbangan Korosi ........................................................................... 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 16

3.1 Meode Pengambilan Data ..................................................................... 16

3.2 Tempat dan Waktu Pelaksanaan .......................................................... 16

3.3 Rencana Kerja Praktik .......................................................................... 17

BAB IV PENUTUP ...................................................................................... 18

DAFTAR PUSTAKA SEMENTARA

LAMPIRAN

Page 11: Production casing design

1

Production Casing Design Geothermal 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perencanaan pemboran, production casing design

termasuk bagian dari desain casing keseluruhan yang dipersiapkan

sebelum operasi pemboran dan berhubungan langsung dengan fluida

produksi pada sumur geothermal. Optimalisasi desain dilakukan

dengan mempertimbangkan lingkungan geothermal yang memiliki ciri

khusus temperatur tinggi dan kandungan H2S. Temperatur tinggi akan

menyebabkan adanya thermal stress yang mempengaruhi material

casing dan H2S akan menyebabkan korosi pada casing.

1.2 Tujuan

Dapat mengetahui penerapan metode Production Casing

Design di lapangan khususnya di Chevron Geothermal Salak Ltd area

Sukabumi yang meliputi fungsi, mekanisme kerja serta standar yang

digunakan.

1.2.1 Umum

1) Untuk menyelesaikan tugas Kerja Praktik sebagai syarat

kelulusan mata kuliah.

2) Menjadi putra daerah yang dapat berkontribusi dan

kompetensi dengan potensi yang ada.

Page 12: Production casing design

2

Production Casing Design Geothermal 2014

1.2.2 Khusus

1) Mengenal secara langsung klasifikasi serta fungsi Casing

yang digunakan pada sumur Geothermal.

2) Memahami prosedur perencanaan Casing Design di

lapangan Geothermal.

3) Memahami perhitungan-perhitungan pada Casing design

dengan berdasar pada teori dan pengaplikasian.

4) Memahami beberapa masalah Casing Design yang

kemungkinan terjadi di lapangan Geothermal.

5) Mengetahui metode-metode secara langsung Casing Design

yang diterapkan pada sumur Geothermal.

6) Mengetahui ruang lingkup dan fasilitas di Geothermal.

1.3 Manfaat

1.3.1 Untuk Mahasiswa :

• Dapat menambah wawasan dan ilmu pengetahuan yang

bersifat implementasi.

• Menjalin hubungan baik dengan pegawai Chevron

Geothermal Salak.

1.3.2 Untuk Akamigas Balongan :

• Terbinanya kerja sama antara Akamigas Balongan dengan

Perusahaan tempat Kerja Praktik untuk meningkatkan

kemampuan SDM yang dibutuhkan di dunia kerja.

Page 13: Production casing design

3

Production Casing Design Geothermal 2014

• Meningkatkan kapasitas dan kuantitas serta kualitas

pendidikan dengan melibatkan tenaga terampil dari

pembimbing di lapangan.

• Tersusunnya kurikulum yang sesuai dengan kebutuhan

nyata di lapangan.

1.3.3 Untuk Perusahaan :

• Dapat menjadi wadah tenaga mahasiswa untuk membantu

kegiatan operasional.

• Dapat bekerja sama dari tenaga pembimbing akademik

untuk memberikan masukan yang relevan dengan kegiatan

manajemen operasional institusi tempat praktik.

• Dapat berkontribusi dan memajukan kesejahteraan

masyarakat sekitar wilayah perusahan.

• Memberikan kesempatan kerja dan apresiasi kepada

masyarakat sekitar perusahan dalam memajukan

pendidikan.

1.4 Ruang Lingkup

Walau pada dasarnya Pengeboran Migas dan Geothermal sama

namun proses pengeboran konvensional di industri migas (minyak dan

gas) tidak begitu saja dapat diaplikasikan untuk pengeboran sumur

geothermal. Proses pengeboran sumur geothermal pada dasarnya

serupa dengan proses pengeboran pada sumur minyak/gas, baik

ditinjau dari tahapan proses, teknologi/alat-alat, serta ahli

Page 14: Production casing design

4

Production Casing Design Geothermal 2014

pengeborannya (SDM). Alat-alat yang digunakan mulai dari Rig

Equipment, Drilling Tools, hingga Casing & accessories sebenarnya

dibawa dari industri oil & gas dengan sedikit penyesuaian. Pun

demikian dengan SDM di lapangan (crew lapangan), mayoritas

berasal dari dunia migas.

Penerapan Casing Design di Chevron Geothermal Salak akan

menjadi topik utama dalam pengoptimalisasian produksi dan hal-hal

yang paling mendasar sebagai bagaian dari operasi pemboran pada

Geothermal yang berjalan dengan baik dan aman. Adapun batasan dan

ruang lingkup yang akan disesuaikan di lapangan yaitu diantaranya:

tekanan burst, kondisi tekanan pada saat terjadi well-kick, surface

casing, intermediate casing, production casing, tekanan collapse,

beban tension, beban aksial, memahami perhitungan-perhitungan pada

pendesainan casing, disain surface casing, disain intermediate casing,

disain production casing, beban tension, deviasi lubang serta beban

biaksia serta pengaruh thermal stress dan H2S.

Pembahasan materi Kerja Praktik Design Production Casing

Geothermal ini membahas tentang Pertimbangan thermal stress dan

korosi yang harus digunakan dalam desain production casing sumur

geothermal sebagai optimalisasi biaya. Dan ketika Production casing

mengalami kondisi plastic deformation pada saat produksi.

Page 15: Production casing design

5

Production Casing Design Geothermal 2014

BAB II

TEORI DASAR

Rangkaian casing string yang biasa digunakan dalam proses

pemboran dan penyelesaian sumur geothermal adalah :

1. Conductor Pipe

2. Surface Casing

3. Intermediate Casing

4. Drilling Liner

5. Perforated Production Liners

6. Tieback Production Casing

Production casing dalam rangkaian ini adalah gabungan dari drilling

liner dan tieback production casing (penyelesaian dengan dua tahap). Pada

sumur geothermal di lapangan X, production casing diselesaikan dengan

dua tahap karena formasi yang ditemui di bawah intermediate casing shoe

merupakan zona loss. Apabila pada zona loss ini production casing

dilakukan dengan single string dari permukaan, maka semen tidak akan

pernah bisa mencapai permukaan karena semen akan mengalami loss.

Secara umum, desain casing yang dilakukan pada rangkaian casing

mempertimbangkan tiga kriteria utama yaitu Burst, Collapse, dan Tension.

Namun, khusus untuk desain production casing pada sumur geothermal,

dibutuhkan tambahan pertimbangan yang berkaitan dengan ciri khas sumur

geothermal, yaitu:

Page 16: Production casing design

6

Production Casing Design Geothermal 2014

1. Thermal stress yang merupakan pertimbangan untuk memperkirakan

material casing sehingga casing masih dalam kondisi yang aman

walaupun memasuki kondisi plastik.

2. Korosi yang merupakan pertimbangan untuk memilih grade casing

yang cocok dalam lingkungan asam akibat adanya kandungan H2S.

2.1 Thermal Stress

Thermal stress adalah tegangan yang terjadi pada casing akibat

perubahan temperatur. Thermal stress akan membuat casing

mengembang (memuai dan menyusut) dan akan mengalami failure

pada suatu kondisi temperatur tertentu. Salah satu keunikan pada

sumur geothermal adalah temperatur tinggi. Temperatur tinggi akan

mempengaruhi material casing dan menyebabkan efek plastic

deformation. Plastic deformation adalah efek stress pada casing

sehingga casing akan berada dalam kondisi plastis. Thermal stress dan

Plastic deformation berhubungan dengan yield strength casing. Yield

strength menunjukkan ketahanan casing untuk tetap mempertahankan

bentuk awalnya (tidak failure) pada keadaan tension dan compression.

Nilai yield strength casing bergantung pada material casing dan akan

mengalami penurunan seiring dengan peningkatan temperatur.

Pertimbangan thermal stress akan diaplikasikan hanya pada drilling

liner dan casing tieback yang berperan sebagai production casing.

Page 17: Production casing design

7

Production Casing Design Geothermal 2014

2.2 Perhitungan Thermally Induced Axial Stress

Induced axial strain (ε axial), pada casing disebabkan oleh

perubahan temperatur (∆T), yang dapat ditentukan dari koefisien

thermal expansion (α), dengan menggunakan persamaan :

ε axial = ∆αT .................................................................(1)

Jika casing disemen dan konstan pada posisinya, dan jika axial

stress kurang dari yield stress, maka perubahan axial stress (σ axial),

dapat ditentukan dari hubungan :

σ axial = -E T ∆αT ........................................................(2)

dimana:

E = Young’s Modulus, untuk peningkatan temperatur memiliki

tanda negatif yang berarti kondisi compressive stress.

Dengan menggunakan nilai 6.67 x 10-6/ 0F sebagai koefisien

rata-rata thermal expansion dan 30 x 106 psi untuk nilai Young’s

Modulus baja pada temperatur 100 0F, perubahan pada axial stress

dapat diperkirakan dari persamaan sederhana :

σ axial = -200 ∆T ..........................................................(3)

Page 18: Production casing design

8

Production Casing Design Geothermal 2014

Persamaan di atas diasumsikan bahwa hasil koefisien thermal

expansion dan Young’s modulus tetap konstan melampaui rentang

temperatur operasi.

Dexter Pazziuagan dari PGI memberikan beberapa masukan

data untuk koefisien thermal expansion pada 100 0F dan 650 0F yang

dapat diasumsikan bernilai sama untuk semua jenis material casing

(Tabel 1).

Tabel 1. Nilai Thermal Expansion dan Young’s Modulus (100 0F – 650 0F)

(Pazziuagan, 2000)

Dengan mengasumsikan trend yang linier dari 100 0F sampai

650 0F dan mengambil nilai rata-ratanya, persamaan untuk

memperkirakan perubahan pada axial stress menjadi :

σ axial = -224 ∆T ..........................................................(4)

Persamaan (4) merupakan persamaan axial stress yang

direkomendasikan pada lingkungan geothermal dan digunakan secara

subjektif.

100 0F 650

0F

Thermal Expansion 6.67 x 10-6

/ 0F 9.00 x 10

-6/

0F

Young’s Modulus 30 x 10

6 psi 27.3 x 10

6 psi

Page 19: Production casing design

9

Production Casing Design Geothermal 2014

2.3 Desain Plastic Deformation

Pada kondisi plastic deformation, beban temperatur tidak

memberikan proses regangan yang melebihi batas temperatur

maksimumnya. Desain yang dihasilkan mengacu pada nilai yield

strength casing maksimum dalam keadaan compression pada

temperatur maksimum. Contohnya yaitu secara teori, thermal induced

compressive stress pada tieback casing akan melebihi nilai yield

strength maksimum casing jika menggunakan casing L-80. Namun,

saat casing mencapai nilai yield maksimum, compressive stress akan

tetap konstan walaupun temperatur meningkat secara efektif dan

memendekkan panjang casing. Saat casing didinginkan, casing akan

menjadi lebih pendek daripada panjang awalnya dan tensile stress

akan terjadi seiring dengan penurunan temperatur.

Tahap awal analisa plastic deformation adalah mengeplot

kurva thermal stress dan yield strength reduction dalam satu chart

(Gambar 1). Yield strength reduction adalah penurunan nilai yield

strength casing akibat kenaikan temperatur yang mempengaruhi

material casing. Nilai persentasi penurunan ini berasal dari penelitian

yang dapat dilihat pada Tabel 2.

Titik temu antara dua kurva tersebut menunjukkan bahwa titik

tersebut merupakan temperatur maksimum casing untuk tidak

mengalami deformasi. Temperatur maksimum ini merupakan titik

awal casing akan mengalami kondisi plastic deformation. Pada

Page 20: Production casing design

10

Production Casing Design Geothermal 2014

temperatur maksimum ini, casing akan memiliki nilai yield strength

baru yang dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan thermal

stress.

Dari titik temperatur maksimum ini, nilai yield strength akan

tetap konstan walaupun casing mengalami pemanasan melebihi

temperatur maksimumnya karena casing telah memasuki kondisi

plastik.

Gambar 1. Plot garis Thermal Stress dan

Reduction Yield Strength

Page 21: Production casing design

11

Production Casing Design Geothermal 2014

Tabel 2. Persentasi pengurangan nilai Yield Strength

pada temperatur tertentu

Grafik analisa plastic deformation dapat dibentuk setelah

mendapatkan temperatur maksimum (Gambar 2).

Gambar 2. Plot axial stress vs temperature

untuk desain plastic deformation

T (0F) Reduction (%)

300 12,5

400 17

500 22

600 27,5

Page 22: Production casing design

12

Production Casing Design Geothermal 2014

Pada Gambar 2, titik awal temperatur adalah 100 0F yang

merupakan asumsi temperatur sementasi dengan nilai axial stress = 0.

Sebelum mencapai temperatur produksi, garis biru akan berhenti

pertama kali pada temperatur maksimum dan memulai kondisi plastic

deformation sampai temperatur produksi sumur (asumsi 500 0F).

Diatas nilai axial stress = 0, casing akan mengalami kondisi

compression karena ekspansi casing akibat peningkatan temperatur

tertahan oleh semen. Hal ini menunjukkan bahwa pada temperatur

produksi, casing akan mengalami kondisi compression. Terjadinya

kondisi plastic deformation mengubah kondisi material casing

sehingga saat sumur dimatikan, kondisi material casing tidak sama

dengan awalnya dan tidak akan kembali ke garis pertama melainkan

membentuk suatu garis baru (garis merah). Garis merah ini

menunjukkan penurunan temperatur dari temperatur produksi ke

temperatur kill (asumsi 80 0F). Di bawah nilai axial stress = 0, casing

akan mengalami kondisi tension karena penyusutan casing akibat

penurunan temperatur tertahan oleh semen (Gambar 3). Hal ini

menunjukkan bahwa pada temperatur kill, casing berada dalam

kondisi tension. Nilai safety factor untuk desain plastic deformation

ini ditentukan dari nilai awal yield strength (80.000 psi) relatif

terhadap nilai akhir axial stress pada temperatur kill .

Page 23: Production casing design

13

Production Casing Design Geothermal 2014

Gambar 3. Ilustrasi kondisi compression saat peningkatan temperatur dan

kondisi tension saat penurunan temperatur

2.4 Pertimbangan korosi

Ada pertimbangan lain selain thermal stress pada desain

production casing 13 3/8” yaitu faktor korosi karena fluida

geothermal mengandung komposisi H2S yang signifikan dan cukup

untuk menyebabkan korosi pada production casing selama masa

produksi.

H2S merupakan gas yang sangat beracun dan dapat terbakar.

Gas ini memiliki densitas yang lebih berat dari udara dan cenderung

berakumulasi di bagian bawah daerah yang memiliki sedikit

pertukaran udara. Efek H2S ini membentuk lingkungan asam (sour

service) yang membuat casing akan lebih cepat mencapai kondisi

failure yang disebut Sulfide Stress Cracking (Gambar 4).

Page 24: Production casing design

14

Production Casing Design Geothermal 2014

Gambar 4. Pengaruh H2S terhadap plastic deformation

Sour service dapat terjadi apabila terdapat tekanan parsial H2S

> = 0,05 psi dan kondisi pH = 4 (Gambar 5). Hasil penelitian

menunjukkan 0,05 psi ini merupakan tekanan parsial H2S minimum

untuk H2S larut dalam air. Semakin besar tekanan parsial H2S maka

semakin besar potensi terjadinya SSC pada casing. Tekanan parsial

H2S pada fluida produksi geothermal merupakan tekanan gas H2S

pada sistem campuran uap air dan gas H2S. Sebagai contoh, apabila

terdapat tekanan absolut fluida produksi sebesar 1.000 psi dan

kandungan gas H2S sebesar 0,005% dari total fluida produksi, maka

tekanan parsial H2S : P[H2S] = 0,05 psi. Pengertian lain tentang

tekanan parsial 0,05 psi ini yaitu adanya kandungan 5 ppm gas H2S

yang memiliki tekanan maksimum 10.000 psi.

Page 25: Production casing design

15

Production Casing Design Geothermal 2014

SSC merupakan fenomena fisik dari sour service terhadap

casing yang merupakan failure getas akibat retakan dibawah

kombinasi tensile stress dan korosi dengan adanya air dan H2S. SSC

terjadi karena adanya kombinasi H2S dengan air serta pH rendah yang

akan melepaskan hidrogen bebas (ion hidrogen). Oleh karena

ukurannya yang kecil, partikel hidrogen diadsorbsi oleh material dan

berinteraksi dengan baja yang menjadikannya getas. Difusi hidrogen

ke dalam metal yang dikatalis oleh ion sulfida menghasilkan

penggetasan hidrogen. Dua faktor kunci yang mengaktivasi adalah

temperatur rendah dan stress tinggi pada material. Dalam keadaan

kombinasi faktor-faktor ini, crack failure dapat terjadi dalam material.

Catatan utama yaitu crack failure ini terjadi pada stress di bawah

batas elastis material.

Page 26: Production casing design

16

Production Casing Design Geothermal 2014

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Dalam melaksanakan Kerja Praktik mahasiswa diharapkan mampu

melakukan studi kasus, yaitu mengangkat suatu masalah yang dihadapi

pada saat melakukan kegiatan magang di Chevron Geothermal Salak Ltd,

yang kemudian akan dikaji sesuai dengan bidang keahlian yang dimiliki.

3.1 Metode Pengambilan Data

Metode yang dilakukan pada saat Kerja Praktik Lapangan yaitu

dengan cara :

1) Orientasi Lapangan

2) Observasi Lapangan

3) Wawancara

4) Diskusi

3.2 Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Tempat : Chevron Geothermal Salak Ltd

Alamat : Gunung Salak Sukabumi 43368 Jawa Barat

Waktu : 15 September s.d 15 Oktober 2014

(Menyesuaikan dengan rekomendasi Mentor)

Page 27: Production casing design

17

Production Casing Design Geothermal 2014

3.3 Rencana Kerja Praktik

Waktu Kegiatan

Minggu

Pertama

� Pengenalan keadaan atau kondisi perusahaan

secara umum dan studi literature mengenai

materi yang kami susun di Perusahaan.

Minggu

Kedua

� Pengumpulan data tentang :

� Kelengkapan metode casing design pada

lapangan di perusahaan.

� Mengidentifikasi fungsi masing-masing alat.

� Perawatan dan pengujian casing design

yang diterapkan di lapangan.

Minggu

Ketiga

� Pengumpulan data tentang :

� Metode casing design pada geothermal.

� Permasalahan metode casing design di

lapangan.

� Manfaat penelitian selama Kerja Praktik.

� Ikut serta dalam kegiatan materi yang di ambil.

Minggu

Keempat

� Ikut serta dalam kegiatan di bidang materi

yang di ambil.

� Penyusunan laporan Kerja Praktik.

Page 28: Production casing design

18

Production Casing Design Geothermal 2014

BAB IV

PENUTUP

Demikianlah proposal ini dibuat, atas segala kesempatan yang

diberikan pada saya selaku mahasiswa Akamigas Balongan yang akan

melakukan Kerja Praktik (KP), akan dilakukan semaksimal mungkin karena

hal ini dapat menambah wawasan dan ilmu pengetahuan serta merupakan

syarat kelulusan mata kuliah.

Saya selaku penulis sekaligus pemohon, mengucapkan banyak terima

kasih kepada pihak yang membantu dalam penyelesaian Proposal Kerja

Praktik ini. Semoga proposal ini menjadi langkah awal yang lebih baik

menuju masa depan yang lebih cerah. “Amin”.

Pemohon,

SUTIKNO ALAMSYAH

111201215

Page 29: Production casing design

Production Casing Design Geothermal 2014

DAFTAR PUSTAKA SEMENTARA

1. Adams, NJ, “ Drilling Engineering A Complete Well Planning

Aproach’’.

2. Bourgoyne, A.T.Jr., Millheim, K.K., Chenevert, M.E., Young, F.S.Jr.

1991. Applied Drilling Engineering, Society of Petroleum Engineers,

p. 330 – 348.

3. Casing/Tubing Design Manual, 2005.

4. Geothermal and Power Operations – Geothermal Well Design

Guidelines, 2001.

5. Mian MA, Rudi RS, DR.Ir, “Petroleum Production Equipment’’, LDI

Training Bandung, 2001.

6. Pazziuagan, D., 2000. Casing Stresses Caused by Temperature

Change, PGI Technical Memorandum.

7. Training Bandung, 2001.

8. V&M Steel Grades for Sour Service, 2011.

Page 30: Production casing design

Production Casing Design

LAMPIRAN

Design Geothermal

AMPIRAN

2014

AMPIRAN